METABOLISME LIPID

Metabolisme Eksternal

Ø  Di dalam Mulut

Di dalam mulut yang dicerna adalah amilum, yaitu amilosa dan amilopektin. Enzim yang membantu proses pencernaan di mulut adalah enzim α-amilase yang terdapat pada kelenjar saliva. Reaksi yang terjadi adlah reaksi hidrolisis (penambahan air). pH di dalam mulut sekitar 6,4 sehingga cenderung netral.

Ø  Di dalam Lambung

Di dalam lambung terjadi pencernaan protein. Lambung dapat mengeluarkan asam lambung yang bersifat sangan asam dengan pH 1-2. Asam lambung akan mengaktifkan enzim pepsinogen sehingga dapat menjadi enzim pepsin (peptidase).

Ø  Di dalam Usus

Pencernaan yang terjadi di usus lebih optimal mencerna lipid. Lipid terdiri dari fosfat, asam lemak, dan gliserol. Usus memiliki pH netral. Jadi, makanan yang berasal dari lambung yang tadinya bersifat asam akan di netralkan di usus. Enzim lipase dikeluarkan oleh pankreas yang digunakan untuk menetralkan pH makanan dari lambung. Setelah lipid dicerna odi dalam usus, hasilnya akan di bawa oleh darah ke seluruh sel untuk mengalami proses metabolisme lipid.

Sumber lemak:

1.      Makanan

2.      Biosintesis de novo: jaringan adiposa

3.      Simpanan tubuh adiposit

Pada saat lemak dicerna, untuk membawa lipid tersebut diperlukan cairan empedu. Fungsi cairan empedu adalah menetralkan pH dan menyelimuti lemak dan mengemulsi lemak, yaitu membentuk 2 kutub, hidrofob dan hidrofolik. Karena lipid dapat masuk ke dalam darah setelah terbentuk 2 kutub tersebut, akibat dari sifat lipid yang tidak larut dalam air.

Metabolisme Internal

·         Lipid adalah senyawa yang tidak dapat larut di dalam air yang diekstrak oleh organisme. Lipid yang ada di dalam makanan dalam bentuk TG (Tri Gliserol/3 asam lemak dan 1 gliserol), sterol dan membran fosfolipid. Sterol adalah steroid dalam bentuk kolestrol.

·         Pada umumnya lipid adalah konduktor panas yang buruk.

·         Lipid di bawa oleh darah dalam ukuran kilomikron, lipo protein yang sangat kecil dan juga dalam bentuk asam lemak yang terikat dalam albumin.

·         Untuk dapat di bawa oleh darah maka lipid harus berikatan dengan protein dengan membentuk lipoprotein.

·         Penyerapan di usus dilakukan olehsel mukosa:

•      Asam lemak yang diserap akan disintesis kembali menjadi lemakdi dalam badan golgi dan Retikulum Endoplasma sel mukosa usus halus.

•      TAG akan masuk ke dalam sistem limfa membentuk kompleks dengan protein dalam ukuran kilomikron

·         Gliserol hasil dari hidrolisis TAG akan diubah menjadi DHAP oleh enzim Glycerolkinase dan Glycerol Phosphat Dehydrogenase. Dengan enzim  Glycerol Phosphat Dehydrogenase DHAP akan masuk ke daur glikolisis kemudian masuk ke siklus krebs.

·         Macam-macam lipid:

1.      LDL: Low Density Lipoprotein à IDL+lipoprotein sintase

2.      IDL: Intermediet Density Lipoprotein

3.      VLDL: Very Low Density Lipoprotein

4.      SCFA: Short Chain Fatty Acid

5.      LCFA: Long Chain Fatty Acid

·         Oksidasi asam lemak ada 3 langkah, yaitu:

•      Aktivasi

-          Setelah dicerna di usus akan dibawa oleh darah keseluruh sel tubuh

-          Dibutuhkan 2 ATP untuk melepaskan 2 Pi pada proses ini

-          Setelah diaktivasi akan membentuk fatty acid co-A

•      Transport ke dalam mitokondria

Untuk masuk ke matriks mitokondria, asam lemak yang sudah diaktivasi membutuhkan carrier, yaitu kartinin.

Prosesnya yaitu:

Asam lemak berikatan dengan asetil co-A, kemudian akan masuk ke dalam mitokondria. Karena tidak dapat melewati membran luar, asam lemak akan melepaas asetil co-A. Setelah melepaskan asetil co-a, asam lemak berikatan dengan kartinin asiltransferase I. Setelah melewati membran luar, ternyata tidak dapat masuk ke membran dalam sehingga asam lemak melepaskan ikatannya kemudian berikatan lagi dengan kartinin asiltransferase II. Kemudian masuk ke membran dalam. Setelah sudah berada di membran dalam, asam lemak berikatan lagi dengan asetil co-A. Lalu keluar kembali.

•      Oksidasi menjadi asetil co-A

·           Oksidasi LCFA adalah jalur metabolisme penghasil energi utama pada hewan, protista, dan bakteri.

·           Elektron dari proses oksidsi fatty acid akan melewati rantai respirasi di dalam mitokondria dan menghasilkan ATP.

·           Asetil co_hasil dari oksidasi fatty acid akan dioksidasi kembali menjadi CO₂ melalui TCA (siklus krebs) dengan enzim ATP sintesis

·           Pada beberapa vertebrata, asetil co-A hasil dari β-oksidasi akan menjadi keton. Proses ini terjadi di dalam hati, keton akan ditransfer ke otak dan jaringan lain pada saat gula tidak tersedia. Karena keton dapat digunakan sebagai sumber energi.

·           3 tahapan Oksidasi fatty acid dalam mitokondria :

•      Oksidasi LCFA

•      β-oksidasi:

1.      Dehidrogenasi/oksidasi

Dalam proses ini bereaksi dengan oksigen dan melepas H⁺. Reaksi ini berperan pada pembentukan rantai ganda antara atom C2-C3. Fatty Acyl co-A diubah menjadi trans 𝚫² enoyl co-A dengan aseptor FDA⁺ dan menghasilkan FADH₂.

2.      Hidratasi (penambahan air)

Trans enoyl co-A + air menjadi 3-L-hidroksi asil co-A. Enzim yang membantu bersifat stereo spesifik (perputaran). Atom H menempel pada C no.2, sedangkan OH menempel pada C no.3.

3.      Dehidrogenasi

Terdapat aseptor NAD⁺  yang menjadi NADH. 3-L-hidroksi asil co-A diubah menjadi β-ketoacylco-A. Atom H yang ada di atom C no.3 hilang. Mengkatalisis oksidasi OH psds stom C no.3.

4.      Thiolisis

Pemecahan senyawa menjadi substrat (thiolase).

Degradasi Asam Lemak

·           Terdapat enzim Enoyl co-A isomerase, 2,4 dienoyl co-A reduktase.

·           Contoh: Asam Oleat

Melespaskan 3 asetil co-A dari proses β-oksidasi seperti pada lemak jenuh. Awalnya berbentuk ikatan cheese, kemudian diubah menjadi ikatan trans dengan bantuan enzim enoyl co-A isomerase. Sehingga menghasilkan 6 asetil co-A. Jadi, total asetil co-A yang dihasilkan dari proses ini adalah 9 asetil co-A.

Degradasi Fatty Acid dengan jumlah C ganjil

·           Terjadi pada akhir proses β-oksidasi

·           Acetoacetil co-A akan dipecah da menghasilkan propionilco-A dan asetil co-A. Propionil co-A dihasilkan dari 3 asetil co-A.

·           Propionil co-A diubah menjadi metil malonil co-A

·           Metil malonil ini akan masuk melalui suksinil co-A menjadi TCA, sehingga energinya juga berkurang

Lipolisis I : Pembentukan Benda-Benda Keton

·           Ketika kita makan karbiohidrat, pankreas akan mengeluarkan insulin sehingga glukosa meningkat. Di dalam hati, glukosa diubah menjadi glikogen. Glikogen mengalami glikogenolisis menjadi piruvat, kemudin menjadi asetil co-A. Ketika jumlah asetil co-A berimbang dengan jumlah oxaloacetat, maka mereka akan menjadi asam sitrat. Namun jika jumlah asetil co-A tidak berimbang dengan jmlah oxaloacetat, maka akan terbentuk benda keton. Hal ini terjadi ketika metabolisme/degradasi lipid jauh lebih besar metabolisme/degradasi karbohidrat, terutama di sel hati.

·           Di sel otot, benda keton merupakan sumber energi pengganti jika tidak ada sumber energi utama.

·           Oxaloacetat, Hidroxybutirat, dan Asetone merupakan senyawa keton atau disebut juga dengan keton body’s.

·           Ketika energi dari karbohidrat dan protein tidak cukup, maka akan terjadi pembongkaran lipid yang ada di jaringan adiposa. Sehingga lipolisis meningkat dan glikolisis menurun. Hal ini menyebabkan jumlah asetil co-A jauh lebih tinggi sehingga terjadi siklus samping yag menghasilkan keton. Hal ini terjadi di sel hati.

·          

Asetil co-A mengalami karboksilasi menjadi malonil co-A

       ACP: Acetyl Carrier Protein

Pembentukan Asam Lemak

Asetil ACP + Malonyl ACP dikondensasi menjadi Acetoacety-ACP. Kemudian direduksi dengan bantuan enzim β keto acyl ACP reduktase menjadi o-3-Hidroxy-butiryl-ACP. Lalu didehidrasi dan diseduksi lagi.

Pada proses pemanjangan rantai ini membutuhkan 2 NADPH. Karena terjadi 7 kali pemanjangan, sehingga dibutuhkan 14 NADPH.